吴发展，田鹏阳，张歌谣，王伟 （中铁隧道集团二处有限公司，河北 廊坊 065201）

0 前言

箱梁具有较大的承载能力，在桥梁上部结构中箱梁预制采用传统组合式拼装模板的工艺和整体式液压自动化模板基本一致，李建军等[1]研究了整体式液压自动化模板施工工艺，该模板施工具有很大的操作性。洪彩葵等[2]设计了能自动实现横向、纵向自行移动的全液压开合自行式模板，为大桥上部结构施工提供有力支持。刘晓芳[3]对箱梁预制工艺进行分析，探讨了箱梁预制施工的问题。甜永高速公路TY11合同段箱梁预制场设在曲线段路基上，在整体模板的基础上进行改造升级，应用自行式全液压整体模板，使大块整体直线模板进行曲线移动和行走，提高箱梁预制的工程质量。

1 工程概况

甜永高速公路TY11合同段位于庆阳市庆城县境内，起止桩号为K171+320～K175+780，是包含路基、桥涵、隧道的综合性工程，全长4.46km，线路纵坡3.5%。本合同段桥梁共2座，即川河沟大桥和川河沟特大桥。川河沟大桥起讫 里 程 K171+846.5～K172+213.5，长367m，上部结构采用预应力混凝土组合箱梁，桥梁跨径组合为3×（4×30）m；川河沟特大桥起讫里程K172+686.5～K174+493.5，长1807m，桥梁上部结构采用预应力混凝土组合箱梁，桥梁跨径组合为：2×（3×30）+4×30+4×（5×30）+3×30+4×30+3×30+4×（5×30）m。 在川河沟大桥和川河沟特大桥之间的主线曲线路基（DK171+240～DK171+690）上布置预制箱梁场，设制梁台座26个，自行式全液压整体外模4套，内模6套。

2 工艺原理

自行式全液压整体模板是在传统箱梁模板的基础上，将分块模板拼装成整体模板，按照梁体长度拼装到位[4]，无需中间过程的拆卸和拼装，安装液压系统提供动力，使其在水平、纵向和竖直方向实现三向移动，可自行行走就位。

3 操作要点

以30m预制箱梁为例，从模板设计安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑、预应力工程等方面，介绍甜永高速公路TY11合同段自行式全液压整体模板的箱梁预制操作。

3.1 模板设计加工

模板节块拼装成整体后首先对其进行刚度、稳定性及变形验算，考虑节块间拼接及后续拼缝问题，采用标准节块，打磨拼装成整体，单侧整块长度31m。为了满足模板整体刚度，在支腿内侧增加纵向通长加强槽钢，保证模板整体性及变形量[5]。

整体模板刚度、变形等相关参数验算合格后，根据千斤顶工作原理，每侧模板设置四套千斤顶台车，水平千斤顶拉力 15t～20t，最大行程 35cm～40cm，竖向千斤顶顶升力15t～20t，最大行程35cm～40cm。

整体模板刚性增强，自重和长细比增大，模板顶升和下降均由液压系统完成，考虑模板顶升和下降的同步性及避免发生较大弯折变形，采用单顶顶升方法，保证模板操作的同步性，同时加大顶托的承力范围，简化操作难度。

实际施工过程中需单独调整局部模板，为此千斤顶设置单独的进出油控制阀，且为了保证模板就位后的稳定性和整体性，千斤顶配置自锁功能，使得模板调整合格后不会出现上升或下降现象。

3.2 台座及底板预制

考虑整体模板行走及顶升空间，整体模板台座高度要求≮60cm，由于预制梁场设在曲线段路基上，且纵坡较大，为了保证台座水平，大里程端台座高度至少为60cm，根据纵坡控制小里程端台座高度，考虑承载力和稳定性，台座设计为钢筋混凝土结构[6]，配置自动喷淋系统。箱梁设计2cm起拱度，台座按二次抛物线设计预拱度[7]（图1）。

图1 台座纵断面图

3.3 模板试拼及验收

3.3.1 行走轨道安装

为保证模板自行行走，配置行走小车，在台座两侧采用槽钢设置4道行走轨道，轨道铺设根据梁场走向及台座布置考虑线型平顺，保证整体模板行走顺畅。

四条槽钢分别对称布置在台座两侧（图2），因预制场布设在曲线路基上，所以轨道在纵向台座之间为曲线，因此考虑直线模板实现曲线行走，5#槽钢反扣安装在台座两侧，折线型植入钢筋与槽钢焊接固定并打磨，保证钢筋与槽钢同面，从而加大行走小车滚轮在槽钢上的水平活动间距，以此解决整块模板曲线型行走。

图2 轨道安装断面图

3.3.2 液压系统安装

液压系统主要为水平横移油缸和竖直顶升油缸，水平油缸布置在行走小车内部，与小车在同一平面。竖直顶升油缸布置在行走小车上方，与行走小车连接成整体，故液压系统和行走系统布置于一体，既承担模板整体自重，又负责整体模板行走和移动，行走系统和液压系统直接安装在台座两侧行走轨道上（图3）。

图3 行走和液压系统安装

3.3.3 模板拼装

模板采用标准节段，厂家统一制作运至现场后借助龙门吊拼装成整体（图4）。拼装过程中严格控制拼缝大小和错台，节块间采用双面胶粘贴，保证密封效果及整体模板线型顺直美观，确保箱梁混凝土整体外观质量，模板长度按31m控制。

图4 模板拼装

节块模板拼装在已安装好的行走系统和液压系统上，按设计布置好液压系统位置，分块拼装成整体后安装液压油管。

3.3.4 模板调试

模板拼装完成后检查液压系统油路安装情况，确保无误后加入液压油，因整个油路长达30m左右，因此注入液压油后事先运行液压系统，保证四个液压台车进出油量一致，避免千斤顶升降量不同。

运行液压系统，当油表压力至5MPa左右时，操作人员检测竖向和水平千斤顶进出情况，用液压控制杆控制千斤顶进行模板的安装，调试水平、竖向千斤顶行程调整模板的高度，检查模板底部与台座的拼缝情况，使模板和台座密贴。

液压系统调试完毕，给行走系统电机通电检测自行功能及行走轨道情况。模板行走采用遥控操作，因预制场在曲线路基，模板需实现曲线行走，在曲线段（台座与台座之间）行走时，调整模板中间位置节块间连接螺栓，使直线模板行成曲面，很好地完成大块模板曲线行走，提高了机械化程度。

3.4 整体外模安装

利用遥控操作将模板行走至预制台座，启动水平油缸使模板靠近台座两侧，然后利用竖直油缸调整模板高度，使模板初步就位。再用液压系统进行精调，使模板精确就位，达到与台座密贴的状态。

采用水平靠尺调整模板背肋垂直度，通过模板自带的液压千斤顶调整合格后利用顶托下加方木进行固定，并用固定顶托定位，保证模板稳定性。固定模板底部对拉螺杆，至此，整体模板安装完毕。

3.5 底腹板钢筋绑扎及整体吊装

底腹板钢筋在钢筋加工厂集中加工，运至绑扎台架绑扎成型，采用两台10t龙门吊整体吊入模板。

3.6 内模拼装及整体吊入

内模采用普通模板，分为标准节段和变截面段，在预制场拼装架上分块安装成整体，打磨平整，拼缝处用宽胶带粘贴封堵，避免该处浇筑混凝土时漏浆。待底腹板钢筋吊入外模后利用龙门吊将内模整体吊入底腹板钢筋内，定位内模尺寸位置，调整准确[8]。

3.7 安装端模

端模采用钢模板制造[9]，分为顶板、腹板和底板三部分，与侧模采用螺栓连接，安装过程中注意拼缝间粘贴密封胶条，防止浇筑混凝土时外漏。

3.8 顶板钢筋绑扎

顶板钢筋采用现场绑扎方式，由加工厂集中加工的半成品，运至施工台座现场绑扎。

3.9 混凝土浇筑

箱梁混凝土由自建拌合站拌制，生产、运输过程中严格控制塌落度。现场采用龙门吊配料斗进行浇筑。采用斜向分层连续浇筑，浇筑顺序为先底板，后腹板，再顶板，底腹板振捣采用附着式振动器和人工振捣相结合，顶板主要以人工振捣为主，振捣时避免碰撞模板和钢筋。

3.10 养护

混凝土浇筑完毕，及时采取措施进行养护。夏季施工养护采用自动喷淋覆盖土工布洒水养护，冬季施工时采用蒸汽养护措施，养护时间不少于14天。

3.11 模板拆卸

箱梁混凝土浇筑完毕，待混凝土达到10MPa后进行脱模施工。先拆除内模，内模为普通模板，人工配合卷扬机进行拆除；侧模拆除步骤与安装相反，松掉上下对拉螺杆和支腿顶托，缓慢操作竖向千斤顶油缸，待其与混凝土刚好分离后运行水平千斤顶至完全与台座分离，再次利用液压系统调整模板高度以及与台座的水平距离，启动行走系统运行至下一台座，打磨刷油安装，进行下片梁预制施工。

3.12 预应力张拉、压浆

梁体混凝土强度达到设计强度90%且满足养护龄期7天以后方可进行预应力施工。智能张拉设备利用电脑软件控制张拉预应力，梁体两端对称同步张拉，张拉力和伸长量同步双控[10]，满足设计要求。张拉作业完成后48h内完成压浆作业，压浆过程中注意进出浆压力及进浆量，保证压浆饱满。

4 质量控制措施

①液压系统行走前，尤其当温度较低时，先运行液压泵，保证油路运行顺畅，避免在没有提前循环液压系统的情况下直接进行顶升或水平横移等操作。

②操作前检查油阀状态，避免出现千斤顶不同步，导致千斤顶破坏，模板拉扯变形的情况，因此对操作人员应严格要求，杜绝因认识问题导致液压系统破坏。

③模板整体行走时配专人负责清理轨道范围内的杂物，防止阻挡行走，避免因滚轮出轨或用力行走导致液压系统损坏和模板变形。

5 结语

自行式全液压整体模板与传统模板相比，整体模板减少了前期的拼装工序，避免了后续模板的拆卸再拼装的重复工作，所有的拆卸和安装工作一次性完成，后续施工操作简单，提高了工作效率。

自行式全液压整体模板提高了模板调整精度，降低模板损坏程度，既能提高施工效率又节约工程成本，同时解决了接缝问题，保证了箱梁的外观质量，改善作业环境，降低安全隐患。